进水塔抗震安全分析

水电站进水塔是电站引水系统的重要水工建筑物,其抗震安全性对整个水电站有着至关重要的影响。运用大型软件workbench对某抽水蓄能电站下水库进水塔进行分析计算,采用软件中提供的流体单元模拟水体,得到进水塔结构的自振特性,并用附加质量法对其加以验证,通过反应谱方法计算了塔体在顺水流方向、垂直水流方向和竖直方向地震共同作用下进水塔的动力响应,将静动力计算结果进行叠加,分析进水塔的抗震安全稳定,结果表明进水塔的抗滑稳定满足要求。     

某水电站进水塔静力稳定性分析

基于ABAQUS建立某水电站进水塔三维有限元模型,对该进水塔在空库及正常运行状态下的稳定性进行分析,总结评价最大应力产生的原因,并针对性地提出相应的加固处理措施。结果表明,两种工况下,最大拉应力均出现在进水塔最下面一排沿垂直于水流方向的连系梁上,大小均远超规范水平。建议增大边墩的刚度,以尽量减小因为边墩变形而导致连系梁拉应力过大的情况。     

ABAQUS软件在高进水塔动力分析中的应用

结合进水塔工程实例,利用大型商业有限元分析软件ABAQUS完成了进水塔的动力分析,着重研究了进水塔结构的自振特性和地震响应,验证了进水塔的强度要求,分析了进水塔结构的抗倾覆及抗滑移稳定性。在计算结果的基础上并提出了设计修改意见,为工程设计提供了依据。     

高耸进水塔拦污栅墩连系梁结构体系的抗震分析

针对高耸进水塔拦污栅墩连系梁结构在地震作用下容易产生较大的拉应力的现象,采用ANSYS有限元分析理论,建立进水塔有限元模型,选用反应谱法计算进水塔结构在地震作用下的动力响应。通过设计3种方案,对比研究拦污栅墩连系梁结构存在的必要性以及横梁(垂直水流向)、纵梁(顺水流向)尺寸大小对进水塔关键部位的应力和形变的影响。结果表明:高耸进水塔结构,增大横梁尺寸可减小自身轴向拉应力、并限制拦污栅墩位移。而增大纵梁尺寸则会对局部结构产生不利影响,因此适当增加横梁尺寸,减小纵梁尺寸可有效降低成本,提高结构安全度。该研究可为结构相似的进水塔拦污栅墩的连系梁尺寸调整提供参考。     

地震作用对小浪底水利枢纽2号进水塔的影响分析

利用8-21节点块体单元离散小浪底工程2号进水塔，针对六种不同工况进行静动力分析，以了解地震作用对进水塔各方面的影响，经分析认为；地震作用下，塔顶动位移比静位移大5-6倍；垂直水流向地震比顺水流向地震对内力的影响大；工作门挡水比事故门挡水时的地震工况所产生的内力要大；地震作用对塔体压应力的影响比对塔体拉应力的影响大。     

金安桥电站进水塔三维有限元静动力分析金安桥电站进水塔三维有限元静动力分析

文章采用大型有限元计算软件建模和计算,对进水塔在静、动力状态下其应力和变形的分布规律进行了研究。通过静力计算分析进水塔结构各部位的应力和位移,验证结构的强度要求。通过动力计算确定自振频率,进而分析地震对塔体结构的影响。     

金安桥电站进水塔三维有限元静动力分析

文章采用大型有限元计算软件建模和计算,对进水塔在静、动力状态下其应力和变形的分布规律进行了研究.通过静力计算分析进水塔结构各部位的应力和位移,验证结构的强度要求.通过动力计算确定自振频率,进而分析地震对塔体结构的影响.     

塔背回填混凝土对进水塔地震响应的影响分析

塔背回填混凝土将岸塔式进水塔和山岩连成一体,提高了进水塔整体刚度,有效改善了塔体在地震情况下的拉应力幅值,对进水塔结构的抗震设计非常关键。以某水电站的岸塔式进水塔为例,针对不同高度塔背回填混凝土的塔体模型进行三维有限元静动力计算,以分析回填混凝土对进水塔地震响应的影响。     

沙牌水电站进水塔震损模拟分析

以沙牌水电站进水塔为例,研究了进水塔塔身以及上部排架在地震过程中的动力响应和震损机理。采用动力时程分析法计算进水塔在汶川地震作用下的加速度、位移和应力响应,并通过塔顶排架立柱极限承载力验算分析排架立柱震损破坏的原因。计算结果表明:进水塔动态分布系数大于规范建议值,刚度较小的主轴方向地震响应较大,立柱两端出现明显的应力集中。进水塔启闭机排架的震损是地震作用下压(拉)弯剪共同作用导致的,且立柱根部发生破坏,与实际资料吻合。     

水布垭水电站进水塔结构抗震分析与安全评估

进水塔结构属于水下建筑物,其地震安全性至关重要。采用大型三维有限元程序ANSYS对水布垭水电站地下厂房进水塔结构进行抗震分析,计算分析了进水塔结构的自振特性,并通过反应谱方法计算了在水平向地震作用下进水塔结构的动力响应,包括动位移、动应力和加速度分布。将动力计算结果与静力计算结果进行叠加,对进水塔结构抗震性能进行评估,结果显示进水塔结构的变形与强度均能满足要求,为工程设计提供了依据。     

高耸进水塔结构塔背回填高度抗震研究

为了得到高耸进水塔结构塔背回填高度的合理值以降低塔体应力,在保证塔体安全运行的基础上降低成本,减少投资,以某工程为例,使用反应谱法计算了进水塔结构在地震作用下的动力响应并分析了塔体的动力特性,采用单因子变量法研究了回填高度对进水塔结构自振频率、变形和应力的影响。结果表明:随着回填高度的增加,塔体自振频率增大,塔体在地震作用下顺水流向和垂直水流向的位移峰值逐渐减小,塔体关键部位拉应力峰值先减小后增大。回填高度在某一高程下,塔体拉应力可达到最小值,同时塔体位移也较合理。综合应力和位移的分析成果,此算例推荐塔体既经济又合理的回填高度为0. 64倍的塔高,即塔背回填高度为35 m。     

基于非接触测量技术的进水塔动力模型破坏试验研究

高耸进水塔的抗震安全一直是水利水电工程建设中倍受关注的关键技术问题.本文通过破坏性动力模型试验基于非接触测量技术对地震作用下进水塔主-附结构体系的抗震性能和震损模式进行研究,将3D-DIC与OC非接触测量技术相结合并引入水工进水塔的破坏性动力模型试验中,全程测量进水塔模型从弹性阶段到破坏性阶段的动应变场,实时测量模型关...     

百色水利枢纽进水塔结构抗震分析研究

用空间三维有限元方法对百色水利枢纽进水塔结构进行抗震分析研究，用直接滤频法按顺河向和横河向分别求出了进水塔前六阶自振频率和振型。在此基础上，采用完全二次型组合法对进水塔结构的地震响应进行了详细的分析研究，研究中考虑了塔架，底板与地基的动力相互作用，并考虑了水体的动力影响，最后对进水塔结构考虑动荷载，静荷载共同作用下的底板的地基承载力和整体抗倾覆稳定性进行了分析研究，结果表明，按目前设计方案进水塔结构的底板的地基承载力和整体抗倾覆稳定性均满足规范要求。     

高进水塔地震波斜波入射有限元分析

在水工结构抗震动力分析中,反应谱和时程分析都是基于地震波垂直入射来考虑地震荷载的影响,而实际地震波的传播方向往往是斜波入射。斜入射地震波会引起地面运动的非一致变化,从而对结构产生很大的影响。基于波动理论和黏弹性人工边界波动输入方法,采用有限元模拟地震波斜波入射,并比较在45°斜波入射情况下进水塔与基岩接触的上游建基面、塔背回填混凝土与塔身接触位置等关键部位的顺水流向和竖向加速度、位移、应力时程曲线,结果表明,采用黏弹性人工边界等效荷载方法可以实现地震波斜入射的输入,计算结果与理论分析结果一致。     

小浪底水利枢纽进水塔群抗震设计

对进水塔型及抗震布置进行了优化。按远震，近震和水库诱发地震，对三类塔型进行了拟静力法及考虑基础变形的拟静力法抗倾覆稳定分析，非线性稳定分析，反应谱法有限元动力分析，并进行了孔板塔抗震动力模型试验，分析了塔体抗倾覆及抗滑动力稳定性，塔体动力特性，加速度反应。动水压力反应，动位移反应和动应力反应。试验和动分析结果基本上得到相互验证，计算结果稍偏于安全。计算和试验结果表明，在设计地震作用下，塔体的抗倾覆     

进水塔塔背回填抗震设计优化研究与动态响应分析

为分析塔背不同回填材料与不同回填厚度对进水塔动态响应的影响,建立6种回填材料与4种回填厚度相互组合下的数值试验模型,对进水塔进行动力分析。对比进水塔关键部位的应力与位移发现:回填材料的不同对塔背与回填交界区域应力有一定影响,石渣回填时,此区域应力最大值有很大减小,接触面应力分布状态也发生了变化;回填厚度对塔顶位移的影响不大。根据数值试验的计算结果与分析规律,合理使用石渣回填,设计了一种新的回填型式。此型式下塔背与回填交界区域不在为集中应力发生的部位;接触面最大应力大幅减小,相同部位的应力值减小;大应力区位置向下偏移,且区域变大、变宽,说明新回填型式改善了进水塔结构的应力状态,对其安全很有利。将提出的回填方法应用于某泄洪洞进水塔结构中,对比分析了新回填型式与原回填型式两种情况下此进水塔塔背与回填交界角点应力时程曲线、塔背与回填接触面应力云图与损伤云图。结果表明新回填型式下进水塔与回填接触面的动态响应得到了很大改善,该方法对进水塔结构的抗震与安全具有重要意义,可供类似工程借鉴。     

哈拉沁水库泄洪洞进水塔静动力分析

利用4—21节点块体单元对哈拉沁水库泄洪洞进水塔进行离散,分析6种工况下进水塔结构的自振特性，并通过反映谱法计算顺水向和垂直水向结构的抗震动力响应，包括结构的动位移和动应力。将动力计算结果与静力计算结果进行叠加，成果显示进水塔的变形和强度均满足要求，为工程设计提供了依据。